Устройство для измерения коэффициента отражения свч элементов

 

Изобретение относится к измерительной технике и повьппает точность измерения. Устр-во содержит СВЧ-геиератор 1, измерительный тракт 2 с зондами 3 и 4, разнесенными на расстояние Л/4, СВЧ-зл-т 5, подключенный к выходу тракта 2 на расстоянии п- Д/2 от зонда 4, где п - нечетное целое число, тройники 6 и 7, кольцевые мосты 8 и 9, поглощающую нагрузку 10, детекторы П-13, АЦП 14, вычислитель 15, индикатор 16. Вычисленные значения модуля и фазы коэф. отражения индицируются индикатором 16. 1 ил. (Л со о О) о о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„;, 1370609 (511 4 G 01 R 27/04 зсг-о--. -, 13 „"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3841505/24-09 (22) 07. Ol . 85 (46) 30.01. 88. Бюл. У 4 (7! ) Киевский институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия СССР (72) Л. Я. Ильницкий, С. В. Даниленко и А. Г. Ревук (53) 317 341.3(088 ° 8) (56) Стариков В. Д. Методы измерения на СВЧ с применением измерительных линий. М.: Сов. радио, 1972, с. 125127.

Харвей А. Ф. Техника сверхвысоких частот, т. 1. М.: Сов. радио, 1965, с. 243. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ СВЧ-ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и повышает точность измерения. Устр-во содержит СВЧ-генератор 1, измерительный тракт 2 с зондами 3 и 4, разнесенными на расстояние М/4, СВЧ-эл-т 5, подключенный к выходу тракта 2 на расстоянии и 1/2 от зонда 4, где n - нечетное целое число, тройники 6 и 7, кольцевые мосты 8 и 9, поглощающую нагрузку

10, детекторы 11"13, АЦП 14, вычислитель 15, индикатор 16. Вычисленные значения модуля и фазы коэф. отражения индицируются индикатором 16.

1 ил.

С:

CO

М

Ю

Cb

Ю

137060935 I

;@ 2+ Л/e ) -tb(Z+ Л(Ф) е

2 л

+U е о

ZC ц Г е(2 () - < "") ) (1) 40

1 где U„ — амплитуда падающей волны;

U, — амплитуда отраженной волны; — постоянная распространения; г - расстояние от исследуемого 45

СВЧ-элемента 5 до второго зонда 4; длина волны в измерительном тракте 2;

à — коэффициент отражения. 50

С учетом того, что z = п /2, где

n - нечетное число, соотношения (1) преобразуются в следующем виде:

U 1) „(1+г);

5 (2) 55

Напряжения U u U через тройники

6 и 7 поступают во взаимно развязанные плечи с и 4 первого 8 и второго

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь" зовано в СВЧ-трактах для измерения коэффициента отражения исследуемого

СВЧ-элемента, Цель изобретения " повышение точ" ности измерения.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения коэффициента отражения СВЧэлементов.

Устройство для измерения коэффициента отражения СВЧ-элементов содержит СВЧ-генератор 1, измерительный тракт 2 с первым 3 и вторым 4 зонда" ми, разнесенными на расстояние s/4, СВЧ-элемент 5, подключенный к выходу измерительного тракта 2 на расстоянии и S/2 от второго зонда 4, где

n - -нечетное целое число, первый 6 и второй 7 тройники, первый 8 и второй 9 кольцевые мосты, поглощающую нагрузку 10 первый 11, второй 12 и третий 13 детекторы, аналого-циф- 25 ровой преобразователь 14, вычислитель 15 и индикатор 16, Устройство для измерения коэффициента отражения СВЧ-элементов работает следующим образом.

При распространении СВЧ-энергии по измерительному тракту 2 с первого 3 и второго 4 (измерительных) зондов снимаются следующие напряжения:

9 кольцевых мостов, причем электрические расстояния от первого 3 и второго 4 зондов до первого и третьего входов первого кольцевого моста

8 одинаковы, а электрическое расстояние от первого зонда 3 до первого входа больше электрического расстоя" ния от второго зонда 4 до третьего входа второго кольцевого моста 9 2 а л /4.

На плечах и и 6 первого кольцевого моста 8 образуются соответственно суммарное U > и раэностное 0 е напряжения

U>2Un+U =Un ((1+i)+ Г (1 1)) 1 (3)

U„-U,-U,=U ((1-i)+ ()+i)j, На входы е и 1 второго кольцевого моста 9 поступают следующие напряжения

U U„(1+ I 1

На плечах д и е второго кольцево го моста 9 образуются соответственно суммарное U>> и разностное U> напряжения, причем для исключенйя отражений разностное напряжение Б эе поглощается поглощающей нагрузкой

10.

U9 = 2БЛ °

Так как Г= icos i sing> где ) и ц - соответственно модуль и фаза коэффициента отражения, то, учитывая его значение в соотношениях (3), получим

Бе =0„(1+1+Г cosq+iTsinq- il cosj-1 Гз1пц);

Uл (1-1+Гcoв + 1 Г$1п +1Г coв +

+i Г sinv).

После некоторых преобразований получим

Цеу =Un (1+ cosy+ I s1п ) +

+ 1 (1 +Г 3 1п) Гсоз V))

U» =Un ((1+lcosqTsinq) +

+i(Г cosy+Ãs in 1 )

После детектирования напряжений

Пв ° Бвь ° Бе первым 11, вторым 12 и третьим 13 детекторами с коэффициентом передачи К, работакщими в квадратичном режиме, получим — 1(1+Гсозф+Г81пч) +(1+ (sing Г cosy), Un .1

° 2

1370609

25

P az

11 !

° (U«) Мгг) г

q arcs in — - --=--"2 г

-м 2+2 Г +41 s in

1 Г 2

-)2+21 -4Гsing .

1.(г

U1s

Пл

Пгг

Пг1

Ul

U

1г

Устройство для измерения коэффициента отражения СВЧ-элементов, соСоставитель А. Лысов

Редактор А. Огар Техред М.Дидык

Корректор М. Пожо

Заказ 417/47 Тираж 772

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

U и -- 11 (1+Г созе -Г 8 10Ц) +Г созе+ ГЗ 1пч 11

Un Г

2 г

К, 11

I, U, 2U„/Ê

После некоторых преобразований

Имеем

U -- 2 + 2Г +41sin4

Пл

«г

1г К г ,3

Гл 1

Н * -- 2 + 2d -4ГыпО

К5

2Uл

Ц ы

К

Напряжения U, П,„и Ц, поступают на соответствующие входы аналогоцифрового преобразователя 14, в котором их значения преобразуются в циф ровой код, поступающий по соответствующим выходам в вычислитель 15. 20

Вычислитель 15 производит расчет модуля и фазы коэффициента отражения по следующим соотношениям: получены в результате суммирования и вычитания напряжений (U, ) и (U )

Значения U u U н получены иэ

I 1 Зо

11 следующих соотношений:

Вычисленные значения модуля и фазы коэффициента отражения индицируются индикатором 16.

Формула изобретения держащее генератор, выход которого соединен с входом измерительного тракта> выход которого предназначен для подключения СВЧ-элементов, при этом в измерительный тракт включены первый и второй зонды, причем расстояние между зондами равно h/4, а расстояние от второго зонда до выхода измерительного тракта кратно a/2, где длина волны в измерительном тракте, а также первый и второй детекторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, первый и второй зонды соединены с первыми входами введенных первого и второго тройников соответственно, вторые выходы которых соединены с первым и третьим входами введенного первого кольцевого моста, третьи выходы которых соединены с первым и третьим входами введенного второго кольцевого моста, четвертый выход которого соединен с поглощающей нагрузкой, причем второй и четвер" тый выходы первого кольцевого моста, а также второй выход второго кольцевого моста соединены с первым, вторым и введенным третьим детекторами соответственно, выходы которых соединены с введенными последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, вычислителем и индикатором, при этом электрические расстояния от первого и второго зондов до первого и третьего входов первого кольцевого моста равны между собой, а электрическое расстояние от первого зонда до первого входа второго кольцевого моста íà 8/4 больше электрического расстояния от второго зонда до третьего входа второго кольцевого моста.